Американская компания Jabil Inc., занимающаяся контрактным проектированием и производством электроники, объявила о покупке у Intel подразделения по производству оптических трансиверов на основе кремниевой фотоники. Для Jabil эта сделка означает расширение присутствия на рынке комплектующих для ЦОД, а для Intel это очередной шаг по оптимизации портфолио путём избавления от непрофильных направлений. Jabil продолжит выпуск нынешних серий подключаемых оптических трансиверов Intel, а также будет заниматься разработкой трансиверов следующих поколений. Сумма сделки не раскрывается.

По словам Мэтта Кроули (Matt Crowley), старшего вице-президента по облачной и корпоративной инфраструктуре Jabil, сделка позволит компании «расширить своё присутствие в цепочке создания стоимости ЦОД». Он добавил, что новое производство поможет Jabil лучше удовлетворять потребности клиентов, включая гиперскейлеров, облака следующего поколения и ЦОД для ИИ. Jabil планирует поставлять компаниям улучшенные оптические сетевые решения, предлагая полные возможности фотоники, включая проектирование компонентов, сборку систем и оптимизированное управление цепочкой поставок.

Изображение: Intel

«Мы рассчитываем на тесное сотрудничество с Jabil, нашими клиентами и поставщиками, чтобы обеспечить плавный переход, поскольку Intel переключает свое внимание на компоненты кремниевой фотоники для существующих рынков и новых приложений», — заявил Сафроаду Йебоа-Аманква (Safroadu Yeboah-Amankwah), старший вице-президент и директор по стратегии Intel.

Под руководством Пэта Гелсингера (Pat Gelsinger) Intel последовательно проводит реструктуризацию. Компания уже продала, закрыла или отделила следующие направления бизнеса: Optane и NAND, производство серверов и NUC, коммутаторы и Pathfinder for RISC-V, IMS Nanofabrication и PSG (FPGA Altera), а также ASIC для майнинга. Стоит отметить, что в области кремниевой фотоники Intel была одним из пионеров и лидером в некоторых сегментах.

Компания Intel раскрыла показатели деятельности в III четверти текущего финансового года, которая была закрыта 30 сентября. Общая выручка сократилась в годовом исчислении примерно на 8 % — с $15,3 млрд до $14,2 млрд. Ухудшение результатов объясняется прежде всего ослаблением продаж в корпоративном сегменте.

Чистая прибыль Intel за трёхмесячный период рухнула на 71 %. Если в III квартале 2022 года компания заработала $1,0 млрд, то теперь — $0,3 млрд. Прибыль в пересчёте на одну ценную бумагу снизилась с $0,25 до $0,07.

Источник изображений: Intel

Выручка подразделения Datacenter and AI Group (DCAI), которое отвечает за решения для ЦОД и платформ ИИ, сократилась год к году на 10 % — с $4,3 млрд до $3,8 млрд. Вместе с тем по данному направлению показана операционная прибыль в размере $71 млн, тогда как годом ранее были зафиксированы операционные убытки на уровне $139 млн.

Группа Network and Edge Group (NEX), специализирующаяся на сетевых продуктах и периферийных вычислениях, также продемонстрировала отрицательную динамику. Здесь денежные поступления рухнули на треть — на 32 %. Выручка по итогам III четверти 2023 финансового года составила около $1,5 млрд, тогда как годом ранее показатель равнялся $2,1 млрд. Операционная прибыль сократилась со $197 млн до $17 млн.

Подразделение Intel Foundry Service, которое специализируется на контрактном производстве чипов, получило $311 млн выручки против $78 млн годом ранее. То есть, рост в данном сегменте составил почти 300 %. При этом группа продолжает нести операционные убытки, которые оказались на уровне $86 млн против $90 млн годом ранее.

С целью улучшения финансового положения Intel реорганизует бизнес. В частности, корпорация продаёт направление оптических модулей. Речь идёт о трансиверах на основе кремниевой фотоники. О предполагаемой стоимости сделки ничего не сообщается.

Intel также сделала прогноз на последнюю четверть текущего финансового года. Компания ожидает получить выручку от $14,6 млрд до $15,6 млрд.

Многопоточность давно никого не удивляет, ведь большинство современных процессоров поддерживают выполнение минимум двух потоков на ядро, а у IBM есть и ядра с восемью потоками. Но на конференции Hot Chips 2023 компания Intel продемонстрировала нечто принципиально новое в этом смысле — 8-ядерный RISC-процессор, способный одновременно выполнять до 528 потоков, да ещё и с интегрированным оптическим интерконнектом.

Новинка во всех отношениях любопытная: 66 аппаратных потоков на ядро, довольно объёмный кеш первого уровня (192 Кбайт совокупно для инструкций и данных), 4 Мбайт сверхбыстрой SRAM, а также интегрированные фотонные модули, обеспечивающие оптический интерконнект между несколькими процессорами в системе.

Источник изображений здесь и далее: Intel via ServeTheHome

Поводом для разработки столь необычного процессора стало участие Intel в программе DARPA HIVE, подразумевающей создание эффективных решений для применения в крупномасштабных системах графовой аналитики петабайтного масштаба. По энергоэффективности в такого рода задачах новый чип продемонстрировал тысячекратное превосходство над традиционными архитектурами.

Уникальный чип произведён с использованием 7-нм техпроцесса TSMC с 15 слоями металлизации, использует тайловую (чиплетную) компоновку и несёт на борту блоки с интегрированной кремниевой фотоникой Ayar Labs. Состоит новинка из 27,6 млрд транзисторов (1,2 млрд транзисторов на ядро) и имеет площадь 316 мм². В демонстрируемой версии использована упаковка BGA c 3275 контактами.

Архитектура процессорных ядер — RISC с фиксированной длиной команд. При этом сами ядра реализованы довольно необычно, поскольку каждое ядро содержит как многопоточные конвейеры (16 потоков на конвейер), так и быстрые однопоточные, с восьмикратно более высокой производительностью. Имеется кастомный контроллер DDR5, контроллер PCI Express 4.0 x8, а также 32 высокоскоростных AIB-порта.

Последние как раз и реализуются за счёт чиплетов с интегрированной фотоникой. 32 оптических канала на процессор обеспечивают пропускную способность интерконнекта на уровне 1 Тбайт/с, а топология HyperX допускает масштабирование на уровне более 1 млн процессоров. При этом теплопакет одного чипа составляет всего 75 Вт.

Внутренний межъядерный интерконнект использует меш-сеть с топологией 2D и 16 специальных маршрутизаторов, обеспечивающих высокую I/O-производительность за пределами кристалла. Эти маршрутизаторы работают на частоте 1 ГГц при напряжении 0,75В, имеют задержку всего 4 такта при ширине соединения 25 байт и пропускную способность 64 Гбайт/с на соединение.

Помимо самого процессора, Intel разработала и OCP-шасси, несущее на борту 16 таких процессоров, 512 Гбайт DRAM и оптическую сеть с производительностью до 16 Тбайт/с в каждом направлении. Благодаря наличию 32 высокоскоростных оптических каналов, в пределах стойки возможно подключение по схеме каждый-с-каждым, не требующая применения дополнительных коммутаторов.

Intel не только продемонстрировала работоспособность систем на базе новых процессоров, но и опубликовала результаты тестирования оптического интерконнекта между двумя демонстрационными системными платами. Задержка при этом не превышает 5 нс. Логически общение ядер в соседствующих процессорах ничем не отличается от внутрипроцессорного, хотя и имеет несколько более высокие задержки. При этом обеспечивается практически линейное масштабирование.

Также известны электрические характеристики: в 75-Вт пакете больше половины приходится на фотонику, и лишь 21 % — на вычислительные ядра. Ещё 16 % потребляет контроллер памяти, остальное приходится на тактовые генераторы, маршрутизаторы и внутренний интерконнект.

При разработке и создании этого уникального процессора Intel пришлось решить ряд технических проблем, в частности, обеспечить надёжное и точное подключение оптических волокон, в том числе в процессе сборки чипа. Для обеспечения приемлемого выхода годных чипов в новинке применен ряд специально разработанных для этого материалов.

Производители сетевого оборудования продолжают активно осваивать скоростной диапазон 800 Гбит/с. Компания Marvell, как передаёт ServeTheHome, анонсировала оптические модули COLORZ 800 на базе нового 5-нм сигнального процессора Orion. Эти модули помогут объединить крупные, но разнесённые друг от друга ЦОД сетью класса 800G. Они подойдут как операторам, так и облакам.

В основу новых модулей Marvell COLORZ 800 легли наработки, полученные компанией от приобретения активов Inphi Corporation в 2021 году, и главный результат этих наработок — новый сигнальный процессор (DSP) Marvell Orion. Он изначально рассчитан на работу в сетях класса 800G с интерфейсами OSFP-ZR/ZR+. Модули этого стандарта базируются на открытом стеке технологий OpenZR+.

Источник изображений здесь и далее: Marvell (via ServeTheHome)

Также в серии COLORZ 800 возросла мощность приёмопередатчиков, что позволило нарастить максимальную дистанцию установления связи до 2000 км. О скорости 800 Гбит/с на таком расстоянии речи, конечно же, не идёт — она составит 400 Гбит/с, а 600 Гбит/с можно будет достигнуть на дальности до 1200 км. Для устойчивого соединения 800 Гбит/с эта цифра скромнее и составляет 500 км.

Как правило, для соединения крупных ЦОД используют не столь компактные и экономичные решения, но высокоинтегрированная платформа COLORZ 800 меняет правила игры. Компания будет предлагать новые модули в форм-факторах QSFP-DD и OSFP, однако платформа Orion также будет доступна и другим производителям оптических модулей. Первые поставки ожидаются в IV квартале.

По сути, новинка умещает целый комплекс аппаратуры в форм-факторе обычного подключаемого (pluggable) оптического модуля, что, по словам Marvell, позволяет сократить стоимость линка между ЦОД на 75 %. При этом COLORZ 800 вдвое быстрее даже на предельных дистанциях и на 30 % лучше в показателях стоимости передачи и энергопотребления на бит в сравнении с оборудованием предыдущего поколения.

Компания Lightelligence, специализирующаяся в области фотоники и оптических вычислений, анонсировала любопытную новинку — систему оптического интерконнекта для ЦОД нового поколения. Решение под названием Photowave реализовано на базе стандарта CXL и призвано упростить и сделать более надёжными системы с композитной инфраструктурой, заменив традиционные медные кабели оптоволокном.

Решение Photowave — дальнейшее развитие парадигмы Lightelligence, уже представившей ранее первый оптический ускоритель Hummingbird для ИИ-систем. Сердцем Photowave является оптический трансивер oNET на базе фирменных технологий компании. Согласно заявлениям Lightelligence, уровень задержки составляет менее 20 нс на уровне адаптера, кабель добавляет к этой цифре менее 1 нс.

Источник изображений здесь и далее: Lightelligence

Серия Photowave включает в себя трансиверы в разных форм-факторах — как в виде традиционной платы расширения PCI Express, так и в виде карты OCP 3.0 SFF. Платы трансиверов поддерживают CXL 2.0/PCIe 5.0 с числом линий от 2 до 16. Пропускная способность каждой линии составляет 32 Гбит/с.

Как уже упоминалось, главная задача Photowave — создание эффективных и надёжных композитных инфраструктур в ЦОД нового поколения, где благодаря всесторонней поддержки CXL будет достигнута высокая степень дезагрегации вычислительных ресурсов, а также памяти и хранилищ.

Celestial AI, получившая $100 млн инвестиций, объявила о разработке интерконнекта Photonic Fabric, покрывающего все ниши: межкристалльного (chip-to-chip), межчипового (package-to-package) и межузлового (node-to-node) обмена данными.

На рынке уже есть решения вроде Lightmatter Passage или Ayar Labs TeraPhy I/O. Тем не менее, Celestial AI привлекла внимание множества инвесторов, в том числе Broadcom. Последняя поможет в разработке прототипов, которые должны увидеть свет в течение 18 месяцев. В основе технологий Celestial AI лежит сочетание кремниевой фотоники и техпроцесса CMOS (TSMC, 4 или 5 нм), разработанных совместно с Broadcom.

При этом речь идёт не об обычном «глупом» интерконнекте — разработчики говорят о блоках маршрутизации и коммутации на любом «конце» волокна. Разработка позволит объединить в одной упаковке несколько ASIC или даже SoC посредством оптического интерпозера или моста OMIB (multi-chip interconnect bridge). Celestial AI утверждает, что её технологии эффективнее, чем у конкурентов, и позволяет объединить несколько чипов с теплопакетами в районе сотен ватт.

Источник здесь и далее: Celestial AI

Пока что технология опирается на 56-Гбит/с трансиверы SerDes. С четырьмя портами на узел и четырьмя линиями на порт речь идёт о пропускной способности до 1,8 Тбит/с на 1 мм² чипа, что позволяет «прокормить» полноценную сборку из четырёх кристаллов HBM3. Второе поколение Photonic Fabric будет использовать уже 112-Гбит/с SerDes-блоки, что поднимет пропускную способность вчетверо, до 7,2 Тбит/с на мм².

Интерконнект Celestial AI не зависит от проприетарных протоколов, в его основе лежат стандарты Compute Express Link (CXL) и Universal Chiplet Interconnect (UCIe), а также JEDEC HBM. В настоящее время сдерживающим фактором разработчики называют сами шины PCIe и UCIe. Их интерконнект, считают они, способен на большее.

Компания Lightelligence, занимающаяся фотонными вычислениями, представила Hummingbird — специализированный оптический ускоритель, предназначенный для применения в системах, ориентированных на решение сложных задач, связанных с алгоритмами ИИ.

Разработчик называет новинку «оптической сетью на чипе» (Optical Network-on-Chip, oNOC). Устройство объединяет в одном корпусе фотонный блок и традиционный электронный узел. Изделие призвано выполнять функции коммуникационного сетевого компонента для дата-центров и высоконагруженных платформ.

Источник изображения: Lightelligence

Hummingbird использует технологию Lightelligence oNOC, предназначенную для повышения производительности вычислений путём использования инновационных межсоединений на базе кремниевой фотоники. Благодаря применению света снижаются задержки и сокращается энергопотребление по сравнению с традиционными решениями.

Источник изображения: Lightelligence

В Hummingbird задействованы 64 передатчика и 512 приемников, 38 МиБ SRAM и 2 Гбайт DDR4. Ускоритель может стать одним из ключевых компонентов оптических сетей высокой плотности. Изделие выполнено в формате полноразмерной двухслотовой карты расширения с интерфейсом PCIe 3.0 x4, благодаря чему подходит для применения в существующих серверах. Разработчикам доступен комплект SDK для развёртывания различных приложений ИИ и машинного обучения.

Стартап Lightmatter сообщил о завершении раунда финансирования серии C, в результате которого он привлёк инвестиции на сумму $154 млн. В этом раунде приняли участие венчурные подразделения Alphabet и HPE, а также ряд других институциональных инвесторов. Сообщается, что после этого раунда утроилась нераскрытая оценка Lightmatter, которую стартап получил после проведения раунда финансирования в 2021 году.

По словам Lightmatter, разработанный ею оптический интерконнект Passage обеспечивает до 100 раз большую пропускную способность, чем традиционные альтернативы. Ускорение перемещения данных в чипе и между чипами повышает производительность приложений. Lightmatter утверждает, что Passage занимает значительно меньше места, чем традиционные электрические соединения, и потребляет в пять раз меньше энергии. Кроме того, Passage упрощает работу с системой, позволяя автоматические менять конфигурацию интернконнекта менее чем 1 мс.

Источник изображения: Lightmatter

Lightmatter Passage является частью инференс-платформы Envise 4S, оптимизированной для работы с самыми крупными ИИ-моделями. По данным компании, система втрое быстрее, чем NVIDIA DGX A100, занимая при этом 4U-шасси и потребляя порядка 3 кВт. Сервер Envise 4S оснащён 16 фотонными ИИ-ускорителями Envise, каждый из которых содержит 500 Мбайт памяти, 400G-подключение к соседним чипам и 256 RISC-ядер общего назначения. Ускорители объединены оптической фабрикой производительностью 6,4 Тбит/с.

Полученные в результате нового раунда средства компания планирует использовать для коммерциализации Passage и Envise, а также внедрения Idiom, программного инструментария, который упрощает написание приложений для Envise.

Компания Ayar Labs, специализирующаяся на разработке и внедрении гибридных электронно-оптических технологий, сообщила о расширении раунда финансирования Series C: на развитие и коммерциализацию решений привлечено ещё $25 млн по расширенной программе Series C1.

Инвестиционный раунд возглавила фирма Capital TEN при участии VentureTech Alliance. Кроме того, финансовую поддержку оказали Boardman Bay Capital Management, IAG Capital Partners, NVIDIA и Tyche Partners. В число стратегических инвесторов также входят Applied Ventures, GlobalFoundries, Hewlett Packard Pathfinder, Intel Capital и Lockheed Martin Ventures. Таким образом, общая сумма средств, привлечённых в ходе двух С-раундов, достигла $155 млн.

Источник изображения: Ayar Labs

Запатентованная технология Ayar Labs предусматривает обмен данными между чипами посредством света, а не электрических импульсов. Такой подход позволяет значительно повысить производительность, уменьшить задержки, снизить потребляемую мощность и увеличить расстояние линий передачи информации. Утверждается, что решение открывает новые возможности в плане организации HPC-систем, построения дата-центров, развёртывания ИИ-платформ и облачных сервисов.

Помимо ускорения внедрения и коммерциализации оптических IO-решений, Ayar Labs намерена направить полученные деньги на расширение штата сотрудников. По сравнению с прежними планами количество новых вакансий будет увеличено приблизительно в полтора раза.

На конференции Hot Chips 34 компания Lightmatter, занимающаяся созданием фотонного ИИ-процессора, рассказала о своей новой разработке, Lightmatter Passage, открывающей для чиплетов эру фотоники. Как известно, переход на чиплеты позволил разработчикам сложных чипов сравнительно малой кровью обойти ограничения, накладываемые технологиями на создание монолитных кристаллов большой площади. Однако современный высокоскоростной межчиплетный интерконнект всё равно весьма сложен и потребляет сравнительно много энергии. И по мере роста количества чиплетов на общей подложке проблема будет лишь обостряться.

Изображения: Lightmatter (via ServeTheHome)

Но технология Lightmatter Passage, призванная заменить электрический интерконнект оптическим, позволит эту проблему обойти. По сути, Passage — универсальная кремниевая прослойка, содержащая в своём составе лазеры, оптические модуляторы, фотодетекторы, волноводы, а также классические транзисторы для сопутствующей логики. Поверх этой прослойки Lightmatter и предлагает размещать чиплеты любой архитектуры.

Электрическая часть Passage имеет изменяемую конфигурацию и в текущей реализации поддерживает установку до 48 чиплетов (в виде матрицы 6×8). Производится такая прослойка из 300-мм кремниевой пластины SOI, верхний и нижний слои Passage имеют классические контакты для чиплетов и установки на PCB соответственно. При этом максимальная подводимая электрическая мощность может достигать 700 Вт. Вся же коммуникация чиплетов между собой происходит внутри и является оптической.

Матрица фотонных волноводов, плотность которой в 40 раз выше, чем у традиционных оптоволоконные технологий, обеспечивает латентность одного перехода на уровне менее 2 нс. Как заявляют разработчики, расстояние между чиплетами при этом роли не играет — для любого сочетания пары точек «входа» и «выхода» сигнала значение задержки одинаково. Высокая плотность волноводов позволяет «накормить» каждый чиплет потоком данных до 96 Тбайт/с, а внешние каналы Passage позволяют связать чипы с другими компонентами системы на скоростях до 16 Тбайт/с.

Основой данной технологии является фирменная разработка компании, позволяющая точно «сшивать» в пределах нескольких слоев SOI-кремния электрические соединения с многочисленными волноводами. Уже существующая в кремнии тестовая реализация Passage потребляет 21 Вт, позволяет устанавливать до 48 чиплетов площадью по 800 мм², обеспечивает каждое посадочное место 32 каналами с пропускной способностью 1024 Тбит/с, причём топологию интерконнекта можно динамически менять.

Тестовая подложка Passage, полученная из 300-мм пластины, содержит 288 лазеров мощностью 50 мВт каждый. Всего в состав системы входит 150 тыс. компонентов, и это заявка на абсолютный рекорд для фотонных чипов. Кроме того, новая технология совместима со стандартом UCIe — говорится о скорости 32 Гбит/с на линию. Впрочем, в случае простого SerDes-соединения, как считают создатели, этот показатель можно поднять до 112 Гбит/с.